如圖所示,固定在水平面上的斜面與水平面的連接處為一極小的光滑圓弧(物塊經(jīng)過Q點時不損失機械能),斜面與地面是用同種材料制成的。斜面的最高點為P,P距離水平面的高度為h=5m。在P點先后由靜止釋放兩個可視為質(zhì)點的小物塊A和B,A、B的質(zhì)量均為m=1kg,A與斜面及水平面的動摩擦因數(shù)為μ1=0.5,B與斜面及水平面的動摩擦因數(shù)為μ2=0.3。A物塊從P點由靜止釋放后沿斜面滑下,停在了水平面上的某處。

求:
(1)A物塊停止運動的位置距離斜面的直角頂端O點的距離是多少?
(2)當A物塊停止運動后準備再釋放B物塊時發(fā)現(xiàn)它們可能會發(fā)生碰撞,為了避免AB碰撞,此時對A另外施加了一個水平向右的外力F,把A物體推到了安全的位置,之后再釋放B就避免了AB碰撞。求外力F至少要做多少功,可使AB不相撞?(g取10m/s2,此問結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(1)10m(2)33.5J

解析試題分析:
(1)設(shè)斜面傾角為θ,物塊所停位置到Q點距離為S。
斜面長 
依動能定理    
停位置到O點距離
由以上得 
A物塊
(2)若只釋放B后同理可得:

若不相碰應(yīng)將A至少向右推出△x,根據(jù)動能定理,則,當EKA=0時WF最小,故至少做功
考點:動能定理的應(yīng)用.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,空間存在水平向右的勻強電場. 在豎直平面內(nèi) 建立平面直角坐標系,在坐標系的一象限內(nèi)固定絕緣光滑的半徑為R的1/4圓周軌道AB,軌道的兩端在坐標軸上。質(zhì)量為m的帶正電的小球從軌道的A端由靜止開始滾下,已知重力為電場力的2倍,求:

(1)小球在軌道最低點B時對軌道的壓力;
(2)小球脫離B點后開始計時,經(jīng)過多長時間小球運動到B點的正下方?并求出此時小球距B的豎直高度h是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分) 如圖所示,豎直平面內(nèi)的一半徑R=0.50 m的光滑圓弧槽BCD,B點與圓心O等高,一水平面與圓弧槽相接于D點,質(zhì)量m=0.10 kg的小球從B點正上方H=0.95 m高處的A點自由下落,由B點進入圓弧軌道,從D點飛出后落在水平面上的Q點,DQ間的距離x=2.4 m,球從D點飛出后的運動過程中相對水平面上升的最大高度h=0.80 m,g取g=10 m/s2,不計空氣阻力,求:

(1)小球經(jīng)過C點時軌道對它的支持力大小FN;
(2)小球經(jīng)過最高點P的速度大小vP;
(3)D點與圓心O的高度差hOD.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,一質(zhì)量的足夠長木板B靜止于光滑水平面上,B的右邊放有豎直擋板,B的右端距擋板.現(xiàn)有一小物體A(可視為質(zhì)點)質(zhì)量,以初速度從B的左端水平滑上B.已知A與B間的動摩擦因數(shù),B與豎直擋板的碰撞時間極短,且碰撞時無機械能損失.求:

(1)B與豎直擋板相碰前的速度是多少?
(2)若題干中的S可以任意改變(S不能為零)大小,要使B第一次碰墻后,AB系統(tǒng)動量為零,S的大小是多少?
(3)若要求B與墻碰撞兩次,B的右端距擋板S應(yīng)該滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段長為3L.有若干個相同的小方塊沿斜面靠在一起,但不粘接,總長為L.將它們由靜止釋放,釋放時下端距A為2L.當下端運動到A下面距A為L/2時物塊運動的速度達到最大.(單獨研究一個小方塊時可將其視為質(zhì)點)

① 求物塊與粗糙斜面的動摩擦因數(shù);
② 求物塊停止時的位置;
③ 要使所有物塊都能通過B點,由靜止釋放時物塊下端距A點至少要多遠? 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,光滑半圓弧絕緣軌道半徑為R,OA為水平半徑,BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m且始終帶+q電量的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下,進入與C點相切的粗糙水平絕緣滑道CM上,在水平滑道上有一輕彈簧,其一端固定在豎直墻上,另一端恰位于滑道的末端C點,此時彈簧處于自然狀態(tài)。物塊運動過程中彈簧最大彈性勢能為E,物塊被彈簧反彈后恰能通過B點。己知物塊與水平滑道間的動摩擦因數(shù)為μ,直徑BC右側(cè)所處的空間(包括BC邊界)有豎直向上的勻強電場,且電場力為重力的一半。求:

(1) 彈簧的最大壓縮量d;
(2) 物塊從A處開始下滑時的初速度v0

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,長木板A上右端有一物塊B,它們一起在光滑的水平面上向左做勻速運動,速度v0=2m/s。木板左側(cè)有一個與木板A等高的固定物體C。已知長木板A的質(zhì)量為mA=1.0kg,物塊B的質(zhì)量為mB=3.0kg,物塊B與木板A間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10m/s2。

(1)若木板A足夠長,A與C第一次碰撞后,A立即與C粘在一起,求物塊 B在木板A上滑行的距離L應(yīng)是多少;
(2)若木板足夠長,A與C發(fā)生碰撞后彈回(碰撞時間極短,沒有機械能損失),求第一次碰撞后A、B具有共同運動的速度v;
(3)若木板A長為0.48m,且A與C每次碰撞均無機械能損失,求A與C碰撞幾次,B可脫離A?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示的“S”形玩具軌道,該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成,放置在豎直平面內(nèi),軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓對接而成,圓半徑比細管內(nèi)徑大得多,軌道底端與水平地面相切,軌道在水平面上不可移動。彈射裝置將一個小球(可視為質(zhì)點)從a點水平彈射向b點并進入軌道,經(jīng)過軌道后從最高點d水平拋出。已知小球與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,不計其它機械能損失,ab段長L=1.25m,圓的半徑R=0.1m,小球質(zhì)量m=0.01kg,軌道質(zhì)量為M=0.26kg,g=10m/s2,求:

(1)要使小球從d點拋出后不碰軌道,小球的初速度v0需滿足什么條件?
(2)設(shè)小球進入軌道之前,軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力,當v0至少為多少時,小球經(jīng)過兩半圓的對接處c點時,軌道對地面的壓力為零。
 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,以A、B和C、D為端點的半徑為R=0.6m的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi),A、D之間放一水平傳送帶Ⅰ,B、C之間放一水平傳送帶Ⅱ,傳送帶Ⅰ以V1=6m/s的速度沿圖示方向勻速運動,傳送帶Ⅱ以V2=8m/s的速度沿圖示方向勻速運動,F(xiàn)將質(zhì)量為m=4kg的物塊從傳送帶Ⅰ的右端由靜止放上傳送帶,物塊運動第一次到A時恰好能沿半圓軌道滑下。物塊與傳送帶Ⅱ間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.125,不計物塊的大小及傳送帶與半圓軌道間的間隙,重力加速度g=10m/s2,已知A、D端之間的距離為L=1.2m。求:

(1)物塊與傳送帶Ⅰ間的動摩擦因數(shù)μ1;
(2)物塊第1次回到D點時的速度;
(3)物塊第幾次回到D點時的速度達到最大,最大速度為多大?

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